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HBM之后存储器市场掀起新风暴

06/27 10:20
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AI人工智能应用持续推动存储器市场前行,其中HBM(高带宽内存)是当之无愧的“宠儿”,不断吸引存储器厂商加大资本支出与扩产。与此同时,存储器市场新的力量已经悄然形成,GDDR7有望接过HBM大棒,在AI浪潮下继续推动存储器市场稳步向前。

GDDR7与HBM的差异

GDDR7与HBM同属于图形DRAM,二者均具备高带宽和高速数据传输能力,可为AI计算提供强大支持,不过GDDR7与HBM在技术、应用场景与性能表现方面略有不同。

GDDR7主要用于增强GPU的可用带宽和内存容量,是GDDR家族的最新一代技术。今年3月固态技术协会JEDEC正式发布JESD239 GDDR7标准,带宽大幅增加,最终将达到每台设备192GB/s。计算得出,内存速度为48Gbps,是GDDR6X的两倍;独立通道数量翻倍,从GDDR6中的2个增加到GDDR7中的4个;支持16 Gbit至32Gbit密度,包括支持2通道模式以使系统容量加倍。

同时,JESD239 GDDR7也是第一个使用脉幅调制(Pulse Amplitude Modulation,PAM)接口进行高频操作的 JEDEC标准DRAM。其PAM3接口提高了高频操作的信噪比(SNR),同时提高了能源效率。

GDDR7主要应用于图形处理、游戏、计算、网络和AI等领域,尤其是游戏领域,基于高带宽和高速数据传输能力,GDDR7可显著提升游戏画面流畅度与加载速度,助力游戏玩家得到更好体验。人工智能领域,GDDR7潜力十足,可支持AI大模型进行快速数据处理与运算,进而为大模型训练与推理提速。

JEDEC GDDR小组委员会主席Michael Litt曾对外表示GDDR7是首款不仅专注于带宽,而且通过整合最新数据完整性功能来满足RAS(可靠性、可用性、可维护性)的市场需求,这些功能使GDDR设备能够更好地服务云游戏和计算等现有市场,并扩展到AI。

HBM采用内存堆叠技术,通过硅通孔(TSV)技术实现层与层之间的连接,具备高容量、高带宽、低延时与低功耗等特性,其优势在于打破内存带宽及功耗瓶颈。目前HBM主要在AI服务器超级计算机领域应用。

自2013年第一代HBM推出以来,至今已历经第二代(HBM2)、第三代(HBM2E)、第四代(HBM3)、第五代(HBM3E)产品,今年HBM3e将是市场主流,集中在今年下半年出货。此外,第六代HBM4预计有望最早于2025年亮相。据悉,HBM4将带来突破性变革,采用2048位元内存接口,理论上也可以使传输速度再次翻倍。

三家存储器大厂争夺GDDR7话语权

基于技术的高门槛特性,HBM市场份额牢牢掌控在SK海力士、三星与美光三家存储器大厂手中。同时,随着AI效应不断发酵,存储器大厂的竞争也正从HBM拓展到GDDR领域。

今年以来,三家大厂陆续对外表态开始提供GDDR7内存样品,预计部分厂商GDDR7有望于今年第四季到明年第一季度量产。

三星与SK海力士今年3月宣布了各自GDDR7的相关指标:三星GDDR7芯片通过首次应用PAM3信号,能够在仅1.1 V的DRAM电压下实现32Gbps的速度,这超过了JEDEC的GDDR7规范中的1.2 V;SK海力士与其前身GDDR6相比,最新的GDDR7产品提供的最大带宽达到160GB/s,是其上一代产品的两倍,功耗效率提升了40%,内存密度提升1.5倍。

6月,美光宣布已开始出样新一代GDDR7,速度为32Gbps,显存带宽1.5TB/sec,相比较GDDR6提高了60%,具有业界最高的位元密度。美光GDDR7采用1β DRAM技术和创新架构打造,并且有四个独立通道可优化工作负载。提供了更快的响应时间、更流畅的游戏体验和更短的处理时间。此外,美光GDDR7的能效比GDDR6提高了50%,从而改善了便携式设备(笔记本电脑等)的散热性能,延长了电池寿命,而新的睡眠模式可将待机功耗降低70%。美光表示,其下一代 GDDR7可提供高性能,将吞吐量提高033%,并将生成式人工智能工作负载(包括文本和图像创建)的响应时间缩短20%。

另据业界近期爆料,NVIDIA RTX 50全系采用了最新的GDDR7,最高容量可达16GB,包括:GN22-X11(16 GB GDDR7)、GN22-X9(16 GB GDDR7)、GN22-X7(12 GB GDDR7)、GN22-X6 (8 GB GDDR7)、GN22-X4 (8 GB GDDR7)、GN22-X2 (8 GB GDDR7)。业界认为,GDDR7将成为继HBM之后存储器市场的新战场,同时原厂也将依旧争抢NVIDIA GPU订单。

结语

HBM火热势头不减,GDDR7蓄势待发,存储器市场竞争不断,未来又将有哪些新看点,我们拭目以待。

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